MEMS-Angebote

Vom Consulting bis zur Pilotfertigung.

MEMS-Angebote

Bei der Entwicklung von Prozessen und Technologien in unserem 200mm CMOS-kompatiblen Reinraum bieten wir unseren Kunden ein breites Spektrum an, beginnend bei der Beratung hinsichtlich Machbarkeiten über die erste Demonstration auf Waferlevel bis hin zur Pilotfertigung mit Fertigungskapazitäten von mehr als 100 Wafer pro Jahr je Device.

Consulting

Die umfangreichen Erfahrungen unserer Wissenschaftler und Ingenieure bilden die Grundlage für unser umfassendes Angebot. Dabei unterstützen wir unsere Partner nicht nur bei der Wafer- und Chipfertigung, sondern bieten darüber hinaus umfassende Beratungsservices an, um grundlegende Konzepte zu evaluieren, Roadmaps für Devices zu erstellen und Optimierungsmaßnahmen an bestehenden Systemen zu erarbeiten.

Prototyping

In der Vergangenheit konnten wir etliche Bauelemente entwickeln und erfolgreich zur Serienreife führen. Dabei arbeiten wir sowohl mit Start-Ups zusammen, welche besondere Anforderungen an die Flexibilität bei der Entwicklung haben als auch mit Konzernen, die eine geringe Time-to-Market, bei gleichzeitig hohem Yield nachfragen.

Pilotfertigung

Durch unseren modernen, CMOS-kompatiblen MEMS-Reinraum, welcher ISO 9001 zertifiziert ist und mit 3 Schichten (24/5) betrieben wird, sind wir in der Lage eine Pilotfertigung für erfolgreiche Entwicklungsprojekte anzubieten.

Weiterhin steht ein integriertes Kontaminationsmanagement mit einem optimierten Manufacturing Execution System (MES) zur Verfügung, wodurch eine engmaschige Prozess-Überwachung und Dokumentation mit einer aktiven Durchlaufzeitsteuerung verknüpft wird und damit eine hohe Zuverlässigkeit und Liefertreue erreicht wird.

End-of-Line-Substrate zur Charakterisierung von organischen Halbleitermaterialien

OFET Chips (Vergrößerung: Einzeltransistor).

Organische Elektronik gilt seit einigen Jahren als Schlüsselbegriff für einen neuen Typ von Anwendungen, die auf der Basis von organischen Halbleitern und weiteren einfach zu verarbeitenden Materialien realisiert werden. Typisch für diese neue Materialklasse sind Niedrigtemperaturprozesse und die großflächige Abscheidung und Strukturierung mittels verschiedenster Coating- und Druckverfahren. Die aktiven Halbleitermaterialien bestimmen dabei wesentlich die Performance des Gesamtsystems. Deshalb ist eine einfache und zuverlässige elektronische Charakterisierung dieser Halbleiter eine unabdingbare Voraussetzung nicht nur für die Materialentwicklung in den Laboratorien der organischen Chemiker, sondern auch für Prozessentwickler und Schaltungsdesigner.

Für die Materialanalyse im Bereich organischer Halbleiter stellt das Fraunhofer IPMS standardisierte Einzeltransistor-Strukturen in bottom-gate Architektur zur Verfügung. Diese Substrate für organische Feldeffekttransistoren (OFET) werden auf Silizium-Wafern mit thermischem Siliziumdioxid (SiO2) als ganzflächiges Dielektrikum und Goldelektroden in Lift-off-Technologie im Reinraum des Fraunhofer IPMS hergestellt.

Thermopile-Arrays

Thermopile-Arrays bpsw. zur Detektion von abgestrahlter Körpertemperatur

Bei der Herstellung von Thermopile-Arrays pflegen wir seit über 10 Jahren eine enge Partnerschaft mit dem führenden Hersteller Heimann Sensor. Thermopile Arrays kommen gerade in Zeiten von Corona zur Detektion von abgestrahlter Körpertemperatur zum Einsatz. Dies dient, beispielsweise an Flughäfen, zur Früherkennung von infektiösen Flugreisenden.

In Kooperation werden dabei die Thermopile Arrays am IPMS iterativ weiterentwickelt und gefertigt. Die drei Partner, bestehend aus Heimann Sensor als Produktentwickler, XFAB als CMOS-Lieferant und dem IPMS als Technologiepartner für den Backendbereich, führt in einem aktuellen Projekt zu einer weiteren Verbesserung der Pixelgröße und in direkter Konsequenz bei gleichbleibender Arraygröße zu einer höheren Pixeldichte, was die Auflösung optimiert. Dabei ist das IPMS vorrangig für die Hartmaske, die Isolationsstrukturen und die Absorberstrukturen verantwortlich und übergibt diese Bauelemente zur finalen Prozessierung an Heimann Sensor zur Realisierung von Pixel-Arrays mit Auflösungen bis hin zu 120x84. Die Herstellung bestehender Bauteilgenerationen findet dabei kontinuierlich statt.

Drucksensoren

Drucksensoren (vereinzelt)

Mikrosysteme wie Drucksensoren für die Drucküberwachung von Luft- und Hydrauliksystemen und Beschleunigungssensoren für Airbags sind heute fester Bestandteil eines jeden Automobils. Denn sie verringern das Gewicht bei gleichzeitiger Erhöhung der Funktionalität und/oder Sicherheit.

Das Fraunhofer IPMS hat in Zusammenarbeit mit dem französischen Automobilzulieferer SAGEM einen Prozess zur Herstellung von piezoresistiven Drucksensoren für Hydrauliksysteme entwickelt, der hohe Ausfallsicherheit bei gleichzeitig geringen Kosten gewährleistet. Der Prozess konnte erfolgreich in die Fertigung überführt werden und wurde bei Stückzahlen im Bereich von 300 - 500 Tausend Stück pro Jahr bei führenden französischen Automobilherstellern eingesetzt. Das Fraunhofer IPMS ist hierbei Single-Source Hersteller und wurde bereits mehrfach erfolgreich durch die Qualitätssicherung des Kunden auditiert.

Photodiode

Silizium-Photodioden des Fraunhofer IPMS

Das Fertigen von Photodioden hat am IPMS Tradition und ist über einen langen Zeitraum hinweg optimiert wurden.

Dabei haben wir stets kundenspezifische Anpassungen vorgenommen:

  • Parameter der Dioden (Hohe Empfindlichkeit (NIR), Hohe Cut-Off-Frequenz, Niedriger Dunkelstrom)
  • MST-Komponenten (Grube zur Bedeckung / Kontaktierung der LED)
  • Rückseiten Photodiode

Dabei erreichen die Silizium-Photodioden die maximale Empfindlichkeit bei l = 0,8 bis 0,9 µm.

Mikrospiegelarrays als programmierbare Maske

Am Fraunhofer IPMS entwickelte Mikrospiegel

Die Entwicklung der Mikrospiegelarrays als programmierbare Maske für Maskenbelichtungsanlagen wird am Fraunhofer IPMS im Auftrag der Firma Micronic Mydata, Schweden durchgeführt. Neben der Weiterentwicklung der Produkte liegt der Fokus auf der Kleinserienlieferung von qualifizierten Bauelementen. Diese qualifizierten Bauelemente umfassen 1 Million Kippspiegel mit Einzelspiegelabmessungen von 16 µm × 16 µm, die Bildwiederholrate liegt bei 2 kHz. Die Bauelemente kommen in hochauflösenden Maskenschreibern der SIGMA-Serie der Firma Mycronic zum Einsatz.

Parallel zu den Lieferaktivitäten arbeitet das Fraunhofer IPMS an der Entwicklung von Spiegeltechnologien für zukünftige Anwendungen mit noch höheren Bauelementeanforderungen. Es wurden erfolgreich Waferbondtechnologien untersucht, die es ermöglichen, auch einkristallines Silizium als Aktormaterial zu verwenden. Die mechanischen Eigenschaften dieses Materials übertreffen die derzeit verwendeten Aluminiumlegierungen signifikant. Erste mit Si-Spiegeln ausgestattete Demonstratorbauelemente zeigen darüber hinaus vielversprechende Spiegelplanaritäten. Eine der größten Herausforderungen dieser neuen Technologie liegt darin, die notwendigen technologischen Prozesse zur Produktionstauglichkeit zu bringen. Hierbei sind die beachtlichen Chipabmessungen von 15 mm × 38 mm in Kombination mit den komplexen Waferbondprozessen zu berücksichtigen.

Downloads

Datenblatt

End-of-Line-Substrate

Datenblatt

Piezoresistive Drucksensoren